CONGRESO DE INGENIERA
CEIC 2013
REPARACIN DEL CONCRETO CON
SISTEMAS Y PRODUCTOS
Ing. Ramn Torres Tecnomaster S,A
A dnde vamos desde aqu ?
Mejora de la Tecnologa
Era Piedra
Era del CONCRETO
Ms Alto
Ms Grande
Ms Largo
REPARAR
PROTEGERMEJORAR
Aditivos para Concreto
Aditivos para Cemento
CONCRETOMorteros
Resinas de Inyeccin
Sistema FRP
Sistema A-P-E
WBA
Sistemas de
Impermeabilizacin
Sistema Para Pisos
Industriales
WBA
MEJORAR
REPARAR
PROTEGER
Qumicos BASF
REPARACIN
DEL CONCRETOQUE ES UNA FALLA ESTRUCTURAL?
restringido, una falla estructural se refiere a un colapso en el cual la estructura se
rompe en pedazos. Sin embargo,en la mayora de los casos el trmino incluye
otras condiciones aparte del colapso, que pueden ser no tan drsticas y aun as
llevar a prdidas grandes.
Consideremos lo que dicen los autores sobre falla no necesariamente
significa el colapso total, pero tambin puede aplicarse a una limitacin, como
cuando una construccin no puede desempearse de acuerdo con la intencin
(Brooks and Choudhury, 2002, pp.2).
Nuestra definicin operativa ser la provista por
REPARACIN
DEL CONCRETO
Fisuracin.
Suponen una rotura aparente en un elemento constructivo y
son una importante fuente de informacin por fallas. Siempre
se producen por esfuerzos de traccin o de cortante, (edificios)
, en losas de pisos por contraccin y tensin, que llegan a
superar la tensin admisible del material, produciendo la rotura
del mismo. Si se manifiestan slo en la superficie se
denominan fisuras, mientras que si se producen en todo el
espesor y pasan de una cara a otra, se llaman grietas. Se
muestra a continuacin una clasificacin de las fisuras segn el
espesor (Ver tabla 2.1) y sus probables causas.
REPARACIN DEL CONCRETO
Clasificacin Descripcin
1 Microfisuras: e < 0,05 mm En general carecen de importancia
2 Fisuras: 0,1 < e < 0,2 mm En general son poco peligrosas, salvo en ambientes
agresivos, en los que pueden favorecer la corrosin
3 Macrofisuras0,2 0,4 mm Estas son las fisuracionesque pueden,tener
repercusiones estructurales de importancia
4 Grietas: 0.4 < ancho < 1.0 mm Existe reduccin en la capacidad sismorresistente.
Debe desocuparse el edificio, analizar la losa de concreto y proceder a una
rehabilitacin temporal o activa siempre en estudio progresivo
5 Fractura: 1.0 < ancho < 5.0 mm Existe una reduccin importante en la capacidad
sismo resistente. Deber procederse a una evaluacin definitiva urgente, para
determinar si se procede a la demolicin
6 Dislocacin: ancho > 5.0 mm
Las fisuras o grietas deben ser observadas y estudiadas con mucho detalle, ya que
proporcionan valiossima informacin sobre su origen y su estado de evolucin.
Mediante la observacin visual se puede determinar si son fisuras o grietas, saber la
direccin y la forma por la apertura de sus labios y el sentido de su movimiento. Hay
que tener en cuenta la evolucin estacional, pocas de calor y de fro, por lo que un
estudio completo de la evolucin puede durar mnimo un ao o ms.
La Reparacin en el Concreto Pregunta fundamental : Porqu fall ese concreto ?
Ejemplo del paciente que llama, por telfono a su Mdico.
El buen mdico, le pedir a su paciente que acuda para examinarlo. Probablemente deba solicitar algunos estudios de laboratorio, para confirmar el diagnstico.
Recomendar un Tratamiento .
Un mal Doctor indicar al paciente tomar medicina, sin examinarlo
El paciente permanece sin recuperarse
El Paciente muere
HABRA QUE PROCURAR EXAMINAR, SIEMPRE !
Pregunta fundamental... sigue
Qu pasa si el concreto es reparado con el mismo material usado en la
construccin original ?
La reparacin fallar nuevamente
Porqu ?
El concreto original es ms fuerte .
El concreto original ha desarrollado contraccin.
El concreto original se ha carbonatado en algn grado.
El concreto original se ha agrietado.
El concreto original ha sufrido alguna deformacin.
pregunta fundamental . . .
Qu pasa si el concreto ha desarrollado contraccin ?
las sobre-capas producen esfuerzos cortantes y
desarrollarn, deformaciones.
el substrato ha desarrollado grietas
el substrato permite el ingreso de cloruros-despasivando al acero
si el concreto se ha carbonatado, en algn grado:
tambin propicia la despasivacin del acero
la superficie por reparar, debe prepararse para remover la lechada y la carbonatacin .
tambin se removern los contaminantes orgnicos
Qu es el Mdulo de elasticidad del
concreto ?
El concreto no es un material eminentemente elstico La
elasticidad, es la propiedad mecnica que hace que los
materiales sufran deformaciones reversibles por la
accin de las fuerzas exteriores que actan sobre ellos.
La deformacin, es la variacin de forma y dimensin de
un cuerpo. Un material es elstico cuando la
deformacin que sufre ante la accin de una fuerza,
cesa al desaparecer la misma.
El mdulo de elasticidad es un parmetro muy
importante en el anlisis de las estructuras de concreto
ya que se emplea en el clculo de la rigidez de los
elementos estructurales
de acuerdo a la norma ASTM C-469, el mdulo de
elasticidad (Ec) se obtiene calculando la pendiente del
segmento de recta que pasa por los puntos A y B, para
lo cual es necesario obtener del trazo de la curva (o en el
transcurso de la prueba) la ordenada correspondiente a
las 50 microdeformaciones y la abscisa correspondiente
al esfuerzo
pregunta fundamental . . .
Qu pasa entonces si el concreto ha sido reparado
con material diferente al usado en la
construccin original ?
El concreto original ha desarrollado contraccin
las sobre-capas NO producirn esfuerzos cortantes ni desarrollarn
deformaciones, si se consigue una buena adherencia.
El concreto original se ha acortado en algn grado:
las capas de concreto de reparacin, debern asimilar la
contraccin por poseer un Alto Mdulo Elstico y elementos en su
formulacin diseo, para compensar la contraccin.
Tabla de Valores pH
Problemas Comunes
Defectos que se aprecian en la superficie
Fisuras / Grietas
Filtracin de agua
Errores en la construccin
Decisin de Reparacin estructural
Restaurar la Esttica y Proteccin
Defectos en la Superficie del
Concreto :
Oquedades, Huecos, Ratoneras
Arena suelta con cemento, mal mezclados
Burbujas, ampollas
Desprendimientos de fragmentos, pop outs
Grietas en zona de juntas
Grietas en zona de trincheras y de ubicacin de equipos.
Variacin en color
Errores de Construccin
Mezclas inapropiadas de concreto
Elevada Relacin a/c.
No diseado especficamente para ese proyecto.
Sangrado excesivo.
Segregacin .
Mal acomodo y vibrado incompleto.
Deficiente trabajo de juntas (diseo y construccin).
Recubrimiento insuficiente de concreto.
Proteccin inadecuada del medio ambiente (viento y temperatura).
Mal curado del concreto.
Drenajes inadecuados.
El tema de: Las Grietas
Un principio a considerar:
El Concreto tiende a contraerse y expandirse debido a:
CAMBIOS EN ELCONTENIDO DE HUMEDAD
CAMBIOS EN LA TEMPERATURA
DEFLEXIONES CAUSADAS POR CONDICIONES DE CARGA Y
DE SOPORTE.
Las Grietas
Muchas causas:
Contraccin Plstica
Contraccin por secado
Contraccin, durante el asentamiento del concreto
Esfuerzos por Temperatura
Temperatura del concreto, significativamente mayor que la delaire
Por Reaccin Qumica
Condiciones del clima
Por la Corrosin en el acero de refuerzo
Debido a Errores en diseo y detallado
Aplicacin inadecuada de cargas externas
Prcticas pobres de Construccin
Afectacin
Pueden afectar nicamente la apariencia pueden ser indicativas
de un dao a la Integridad Estructural de una reduccin a la
Durabilidad.
Su trascendencia depende del tipo de estructura y de la naturaleza
del agrietamiento.
Habr grietas que se acepten en algunas construcciones, pero
inadmisibles en presas, estructuras de concreto, diseadas para
contener lquidos en algunos elementos estructurales, de una
substancial participacin en el Proyecto.
GRIETAS EN ELEMENTOS DE CONCRETO
Ancho admisible en grietas, segn su condicin de exposicin
Modos de Agrietamientos
Grietas por Contraccin Plstica
LAS MS COMUNES
Agrietamiento por Contraccin Plstica
Grietas por Contraccin por Secado
Qu circunstancias
agrietan:
Prdida de humedad en el
concreto nuevo, ya endurecido
Prdida de humedad del concreto
hacia la base
Agrietamiento por reaccin
Alkali-Agregado
Corrosin por Cloruros
Causa de Agrietamiento:
Movimiento de la Base
Fuerzas que agrietan:
Movimiento por presencia
de agua (humedad)
Compactacin inadecuada
EL CONCRETO NO
TIENE LA CULPA!!!!
FILTRACION DE AGUA
DEBIDO A :
Fisuras/Grietas
Permeabilidad misma del concreto
Qu pasa en un pavimento si
penetra agua?
Falla la base y subbase y el pavimento rgido se
detriora!!!
Entonces Cual es el secreto?
TENEMOS QUE IMPERMEABILIZAR
IMPERMEABILIZAR SIGNIFICA PROTEGER!!!
TENEMOS QUE SELLAR
PARA PROTEGER TAMBIN!!!!
Prdida de la Integridad Estructural
Defectos que comprometen la integridad
estructural:
- Grandes vacos y oquedades en la
masa del concreto.
- Mala adherencia entre acero y
concreto
- Segregacin del concreto.
- Grietas estructurales.
EVIDENCIAS DEL DETERIORO
- Descascaramiento de la superficie
- Salida del agregado causado por la reaccin Slica-lcalis
- Desprendimientos
- Delaminacin
- Fisuras/Grietas
- Presencia del acero de refuerzo expuesto.
- Manchas
SE REQUIERE PROTECCION CONTRA EL
DETERIORO PROPICIADO POR:
Congelacin y deshielo
Ataque de iones de cloruro
Carbonatacin
Ataque cido
Ataque de sulfatos
Reaccin Alcali-agregado.
Abrasin e impacto
Erosin
Nosotros mismos generamos
Contaminacin
y la Contaminacin Qu genera?
C A R B O N A T A C I O N
Es la conversin, del hidrxido de calcio, existente
en los materiales cementicios endurecidos,
a Carbonato de Calcio,
por la reaccin con el Bixido de Carbono de la
Atmsfera, en presencia de humedad.
Ca(OH)2 + CO2 3 + H2O
Como puedo detectar Carbonatacin?
FENOFTALENA
47
plantas omicroorganismos
sales de deshielo
fuego
carbonatacin
Porqu se deteriora el
concreto?
terremoto
alta relacin a/c
contaminacinambiental
helada
diseo defectuoso
envejecimiento
cidos
baja calidad del concreto
bajo recubrimientodel refuerzo
corrosin delrefuerzo
abrasin
sobrepeso
aceites
baja calidad de colocacin
El Concreto Falla?
Es de Profesionales, planear bien una Reparacin
en el Concreto
Anlisis , estrategia y diseo
EVALUACION Anlisis de
Reparacin
Estrategia de
Reparacin
Necesidades
Del Usuario
Alcance de
la Causa?
Alcance del
Efecto?
Vida til
Urgencia
Costo
Requisitos Tcnicos
De rendimiento
Esttica
Necesidades
Estructurales
Efecto de la
Reparacin
En la
Estructura
Constructibilidad
Ambiente
Seguridad
Mtodos/Materiales
Reparacin /Proteccin
55
El Sistema Hace la Diferencia
VALOR
AADIDO
56
BASF
Construccin Nueva Material de ReparacinConsideraciones Consideraciones
Resistencia Compresin AdherenciaResistencia Flexin Retraccin
Resistencia Tensin Mdulo Elstico Hielo -Deshielo PermeabilidadRetraccin Hielo -DeshieloRelacin A/C Resistencia TensinAsentamiento Resistencia Flexin
Resistencia Compresin
Proceso de Seleccin de Materiales
Requerimiento
del dueo
Causa del
deterioro
Determinar el objetivo
del Proyecto
Determinar las Propiedades
necesarias para cumplir
con los objetivos del Proyecto
Condiciones
de Servicio
Aplicacin de
condiciones
Identificar los materiales o sistemas
que pueden producir propiedades requeridas
Seleccione el material o sistema que pueda proveer un balance ptimo de
funcionamiento, riesgo y factores de costos.
Calidad en los Materiales Para
Reparar Concreto
C
A
L
I D
A
D
Morteros cementicios y concreto,
formulados y pre -envasados.
Arena, cemento y polmeros.
Arena, cemento, y aditivo(s).
Arena, cemento y agua.
Criterio de Seleccin de un Mortero
Para Reparar Concreto
Para la expectativa de Durabilidad:
- Baja Permeabilidad
- Baja transmisin de vapor de agua
- Resistente a congelacin y deshielo
- Resistente al descascaramiento
- Resistente a los sulfatos
- Resistente a la abrasin
Caractersticas de un Material
adecuado para la Reparacin
Fcil de aplicar
Compatible con el concreto y su
ambiente
Resistente a la formacin de
fisuras/grietas
Que proporcione una proteccin
adicional
61
Sistemas BASFpara Reparar
ConcretoCondiciones Diferentes
Distintas Soluciones
requieren
BASF
SISTEMAS DE
REPARACION
DEL CONCRETOEMACOReparacin Estruc
EMACORenovar. Superficie
EMACORep.Area Trafico
MASTERSEALImpermeabilizar y Reparar
CONCRESIVEReparacin con
Resinas
Restriccin
de Tiempo
Tipo de
Estructura
Espectro de
las Cargas
Capacidades
Requeridas
Grado de
Deterioro
62
Aplicaciones BASFpara Reparacin
de Concreto
Reparacin Estructural
Renovacin Estructural
Reparacin Area de Trfico
Impermeabilizacin y Proteccin
Reparacin Especial con Resinas
63
BASF Aplicaciones Reparacin
Concreto
EMACO "S" Reparacin Estructural
EMACO "R" Renovacin Superficial
EMACO "T" Reparacin Areas de Trfico
Masterseal Impermeabilizacin y Proteccin
Concresive Reparacin con Resinas Especiales
Tenemos que hacerlo fcil
Ms fcil todavia!
Aplicaciones prticas con equipo
adecuado (menos factor humano)
Mortero pre-envasado aplicado
Por proyeccin
68
Reparacin Estructural
Reparaciones que soportan
Carga Estructural
Criterios de Ingeniera:AdherenciaRetraccinMdulo ElsticoPermeabilidadHielo -DeshieloResistencia Mecnica
69
Reparacin con Resinas
Especiales
Condiciones:Donde el concreto no se puede repararcon materiales cementiciosConcreto agrietadoAtaque qumicoAdherencia a diferentes materiales
Aplicaciones Tpicas:Puentes, estructuras hidrulicas, edificios
70
Reparacin con Resinas
Especiales
Aplicaciones Unicas que Suponen la
Unin de Elementos de Concreto
Criterio de Ingeniera:ViscosidadAdherenciaFluencia/Mdulo ElsticoResistencia a Tensin
Reparacin de Grietas
Estructurales
Inyeccin a presin
- Grietas desde 0.002 a 0.25 in.
(0.05 to 6 mm) de ancho
- Baja viscosidad o gel
Aplicacin por gravedad
-
- Epxico de baja viscosidad
Reparacin de Grietas
Estructurales
ASTM C 881, Tipo I o IV
Baja viscosidad
- 500 cps o menos
- Penetracin incrementada
- Aplicacin rpida
Resina Epxica Baja
Viscosidad
CONCRESIVE 1090
Resina Epxica en Pasta
CONCRESIVE 1490
SISTEMA CONCRESIVE-DIFERENTES
RESINAS EPOXI POR CONSISTENCIA
PREPARAR BIN PARA INYECTAR
BIN
Puerto de manguera transparente .
PUERTOS DE INYECCIN
Mquina que bombea la Resina y el Catalizador,
en la Proporcin indicada
EQUIPO DE INYECCIN
BUEN FLUJO DE
INYECCIN=GARANTIA
PRESIN Y FLUIDEZ, EL XITO
DE LA INYECCIN
TEMPERATURA Y HUMEDAD, TEMA CLAVE
PARA LAS RESINAS, TANTO EPOXI COMO
URETANOS.